JPS62264080A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 α）産業上の利用分野 本発明は流体中に拡散された液体トナー粒体を移動して
いる記録部材上に形成されている静電潜像に応じて該記
録部材の表面に付与する現像装置に関し、特に、液体現
像剤を記録部材の片面のみに付与する装置に関する。

ｂ）従来の技術 像を現像するために所望の領域で記録部材にトナーが付
着するように検電性トナー全静電潜像記録担持部材に付
与する数種類の技術が知られている。その１つの技術は
粒体トナーを乾燥形態で記録部材の表面にカスケード化
し、余分のトナーを重力により記録部材からすべり落す
か、ファンで吹落すことにより除去する。別の技術はト
ナー粒体を、微細にほぐした磁気バッグで捕捉し、トナ
ーＴｈ記録部材の表面に分配するために磁気ブラシ金主
いることである。トナーを分配する巣３の技術はトナー
を誘′直液中で捕捉し、次に潜像を担持した表面と接触
させるこ誕である。本発明による現像装置は後者の技術
を利用している。

Ｃ）従来の技術と問題点 液体に捕捉されたトナーを用いる現像装置で経験される
顕著な問題は「境界層の消耗」として一般的に知られて
いる０この問題は使用時間が極めて短くても発生する可
能性がある０その理由は、記録部材と液体が接触するよ
うにされる状態に近いときの液体中のトナー濃度が、潜
像の「暗い部分」？現像する際極めて急速に低下する可
能性があるためである。

平坦な記録部材に対しては余り効果的でなかったことで
あるが、現像するためにトナーを捕捉した液体中に於て
記録部材が全体的に脱出することの他に、完全な現像を
保証するために十分な濃度のトナーを供給するという問
題が存在していた。

この問題１に解決しようとするこれまでの試みの１つは
液体トナーの槽へ浸漬したローラを用いることであった
。次いで、これも導電性であるローラ全回転させて液体
に対して、現像処理ニップにおいてトナーを捕捉した液
体全席に変え、かつ補給するに十分な乱流作用を液体に
与えるようにした。

このような装置が［静電像の液体現像Ｊ（ＬＩＱ−ＵＩ
Ｄ　　ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ　　ＯＦ　　ＥＬＥＣＴ
ＲＯ３−ＴＡＴＩＣＩＭＡＧ″ＥＳ）という名称の米国
特許第３．３６７．７９１号に示されている０処理速度
が増加するにしたがって、増加した処理１ｖｃ見合うよ
う設備の改修が必要とされた。記録部材が回転している
現像、ＪＬ極上を通る際、現像。

ゾーンが比較的に小さく、かつ効果的な現像が回転電極
が処Ｑニップへ送りうる、液体に分散したトナーの量に
よって制限されることが判明した。

複数の回転電極をタンデム状に位置させることにより、
トナー液の債が著しく増加し、そのため記録部材の移動
速度も増加させることができた０像は一連の回転電極ｖ
ｃより供給される少量のトナー粒体全像々に堆積させる
ことにより完全に現像される。この形式の現像装置の例
が米１．ｔｈｌ＃許第３．７７４，５７４号に記載され
ている。しかしながら、そのような現像装置は、３種類
のカラーと第４の黒色、あるいは中性濃度の色とに対し
て４個の独立し１こ現像−５Ｉ２置を特徴とする特にカ
ラー現像装置においては、１個の回転電極を用いる装置
と比較して著しく大きいスペース全占有してしまう。

成子写真手段によりつ（られるカラー像の出現とその一
般化に伴って、「イメージギャップ」と称され、合成カ
ラー像をつくるために記録部材に付与しつる全てのマル
チステップトナーの全体厚さ全構成する記録部材とトナ
ー付与装置との間の最小距離を増加させてしまうことｖ
ｃなった０このように、イメージギャップが大きい場合
、円筒形の現像電極に付着するトナー拡散液体の薄い層
が現像すべき６像と接触しなくなる。滑らかな面のトナ
ー付与装置は、従来の液体現像剤の低粘度と、ローラが
滑らかであるため、支持できる液体現像剤のメニスカス
は約０．３８ミリ（０，０１５インチ）の厚さである。

例えば、１．２７　ミリ（（１０５０インチ）のように
フィルムとローラの間の大きい間隔が要求される場合、
液体現像剤はフィルムと接触しない０ 米国特許第３．５６１，４００号は前述の問題の多く？
解決しようと、した改良装置に関する。全体的に、この
装置片は円筒形ローラ全問む覆い手段を含む〇前記覆い
手段は、ローラの一部がそこから突出しつるようにする
開口を有する。ポンプがトナーを捕捉した液体をローラ
と覆い手段との間の空間へ供給する。ローラは、その突
出部分上に現像液のフィルムを担持し、記録担持部材と
接触させるよう回転する。

このように、大きなイメージギ；ツブを要するカラー像
をつくる装置の処理量を上げようとするいずれの試みも
結果的には十分な電界ならびに適正な現像ゾーンを得る
ために回転電極の直径を極端に太き（することに終った
。

ｄ）発明の目的 本発明の目的は、現像ゾーン内で液体に拡散したトナー
の量を増すことにより平坦な記録部材上の静電潜像を現
像する、現像ゾーン全増加した改良装置全提供すること
である。

本発明のこの目的は、各ローラと各覆い手段との間で空
間を形成するよう各ローラｔ−ｒｆう覆い手段を備えた
一対の円筒形電極ローラを用いることにより達成される
。各覆い手段はローラの上部分がそれぞれの覆い手段か
ら突出するようにさせる開口を有する。各ローラの周り
の空間へ液状トナーを連続的に供給し、液体をυい手段
とローラとの間で上方に押しやる手段が設けられている
０覆い手段の隣接部分の間で、現像作業の開成状トナー
’（ｌ−集めるための溜めが延びている。モータはトナ
ー粒体がローラの表面に堆積゛しないようにし、記録部
材に常に清浄なＩ電極が提供されるようにワイパプレー
ドにより清浄にされたローラを回転させる。

ｅ）発明の開示 添付図面と関連して以下の説明を読めば、不発明の構成
や構造がよく理解できる。

図面を詳細に参照すれば、第１図から第３図までは不発
明による液状トナー現像装置ｌＯの好適実施例の斜視図
および端面断面図を示す。

全体的に、不発明による液体トナー現像装置ｄ１０は一
対の円筒形ローラ１２ｉ含む。覆い手段１４が各ローラ
１２を囲み、ローラ１２と各覆い手段１４との間で空間
１６を形成する。覆い手段１４は、黒色の陽極処理仕上
げをした押出成形アルミニウムから形成され、それぞれ
、覆い手段１４っ頂角における細長いスロット即ち開口
２８を除いてローラ１２を囲う。したがって、ローラ１
２はローラ表面３０の小さい部分金除いて４（い手段１
４により概ね完全に囲まれる。ローラの約６０度分のセ
グメントが覆い手段１４のスロット即ち開口２８を貫通
する。渠１と第２の端部材３２と３３とがそれぞれ覆い
手段の端部で開口を閉鎖する。

６慢い手段１４はローラ１２の両側でテーバ状の空間３
４を形成するようにされている０このテーバ状空間３４
は覆い手段１４内で背圧を発生させ、このため各ローラ
１２の各側の開口３６全通るさらに均一な液の流れ全発
生させる。各ローラ１２は第１の端部材３２に装置され
たベアリング４０に支承されたシャフト３８Ｉ／ｃ取付
けられている。

前記シャフト３８は第４図から最もよく判るように４１
の端部材３２に位置した適当な駆動機構４４を介してモ
ータ４２により１堅動される。（図示していない）手段
が液体に捕捉されたトナー１８をマニホルド２０へ供給
し、マニホルドが該液体ｔローラ１２と、それ金囲む覆
い手段１４との間の空間１６へ導く。ローラ１２は約３
５　ｒｐｍで回転し、一方液体トナー１８のフィルムが
、液体トナーが覆い手段１４とローラ１２との間で上方
Ｖこ押し上げられるにつれてローラ１２の突出部分上り
こ累積される。

相互に対して隣接した覆い手段１４の側３７上を流れる
液体トナー１８は７ｄめ２２により集められる。溜め２
２は液体が２個の覆い手段１１１の間で排出されるのを
阻止する。この溜め２２はトナー１８のメニスカス２４
がローラ１２の頂部全上昇しやすくし、このことは非活
性の低濃度のトナーに対しては特に有用であることが判
明し１こ。

液状トナーはピグメントｌ付与し、非浴解註で直径が２
ミクロンまでの粒体より構成され、非極匪の、分岐され
た液状炭化水素であるｌ５ＯＰＡＲＧ（ハングルオイル
アントリファイニングヵムパニ−ＨｕｍｂｌＯＨ＆　Ｒ
ｅｆｉｎｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ−の商標登録）Ｖこよ
り安定化される。ピグメノト付与の粒体はプラスにチャ
ージされ、フィルム領域Ｖｒ−文寸して唇弓１され、フ
ィルムシまチャージおよび露出の結果粒体よりもより４
気的にマイナスとなる。

カラー像を処理するには、３柵のプロセスカラーの各々
ＶＣ対して１種あて、つまり４．ｐ１類の現像剤が必快
とされる。即ち、シアン、マゼンタ、黄色染料、および
黒色染料である。各カラーに対して、２個の回転する円
筒形ローラと溜めとを有する１個の現像装置が用いられ
る。

深いメニスカス２４は、例えば１．２７ミリ（０，０５
０インチ）、ローラ１２の表面から潜像金偏えた表面が
離れるようにさせる。前記のように距離を増すことりこ
より厚さの変鳴する像パッケージ５９を受入れるためす
こ使用できる。前記像パッケージ５９４光伝々工註フィ
ルム６６と、分隔ネガ６３とマスク６５との組合せであ
る。溜め２２から得られるさらＶこ深いメニスカス２４
を形像するためにさらニ多くのトナー粒体が使用される
。トナーの密度−工３要素、即ちトナーの接触時間、ト
ナーの濃度および成界とｒこよって変わる。より深いメ
ニスカス２４では、ローラ１２の長さにわたって極めて
均一なトナー接触が得られる。改良成界を用いれば、バ
ック金向上させる低濃度トナーを用いる際満足なトーニ
ングが得られることも判明している。

溜め２２の底部における（図示していない）小さい滴下
孔は、現像装置が作動していないとき溜め領域における
液状トナーが排出できるようＶＣする。

第２図は静電潜像を現像する装置を断面で示す。

ローラ１２は例えばアルミニウムのような導電性材料で
つくられ、その表面は酸化硬質コーティング処理してい
る。これは、アルミニウムに厚く硬質誘′成面ｔつくり
出す゛屈気−化学処理方法である。

ｌから２ミルのコーティングは、摩擦の激しい用途Ｖこ
対して一般的Ｖこ用いる、極めて硬質の耐腐触ならびＶ
こ耐摩耗フィルム面を提供する。テフロン（テトラフル
オロエチレン樹脂に対するイー・アイ・デエボンドヌマ
ー社−Ｅ・工・ｄｕｐｏｎｔ　ｄｅＨｅｍｏｕｒｓ　＆
　Ｃｏ−＋Ｉｎｅ、　　−の登録商標）がローラの表面
３０に対して真空あるいは圧力鑵をスプレーさせること
により硬質コーティングに対して付与される。前記硬質
コーティングの目的はら−ラに耐久ｔ′Ｊ：を与え、一
方テフロン含浸により後述するワイパーブレード２６に
対するローラ表面の摩擦を低下させる。ローラに対する
前記コーティング（硬質コーティングとテフロン）とは
非導電体であるが、現像処理に対して悪影響を与えない
ことが判明している。ローラの長さは記録担持部材の最
大幅と等しいか、あるいはそれより大きく、この場合長
さは約７８．７４センチ（３１３ンチ）である０ 現像装置ｌＯの第２の端部３３を示す巣５図を参照すれ
ば、ローラシャフト３８はベアリング４６Ｖこ支承され
、シール組立体４８は第２の端部３３Ｖこ保持されてい
ることが判る。各ローラに接触ブラシ組立体５０を介し
てバイアスが付与される。

（ブラシ組立体は判り易（するために一方のローラシャ
フト３８のみに示しており、他方のローラｌこ対する取
付けは図示のものと同じである。）前記ブラシ組立体は
ローラと、ワイヤ５２により組立体１０に接続されてい
る（図示されていない）？ｔｆ源との間で′【：℃気接
触を保持する。

現像ヘッド７こより発生する像の密度は現像ヘッドと記
録部材との間の１田差に直接比例するＯ像の密度を正確
に′＋ｌｔ制御する１こめに現像電位差（ΔＶ）は正確
に１６制御する必要がある。不装遣ＶＣおいては記録部
材の電位差を測定することにエリΔＶは１ボルト以内に
抑える意図である０回転する円筒形現像電極を接地する
代りＶこバイアスするためにプログラム可能電源？用い
ることにより現像バイアス精度を達成することができる
。このため像のバックの密度］）ｍｉｌと、ドツト領域
とを緊密公差内Ｖこ保つことができる。接地された現像
ヘッドを用いることりこより１個の極性でのチャージの
みに限定する。

液状トナー１８は、図示していないポンプＶＣより褪め
て僅かな圧力で入ロチシープ５４を介じて送すマニホル
ド２０ｖこ送られる。送りマニホルド２０は液状トナー
１８をローラ１２と覆い手段１４との間の空間１６へ分
配する。次いで、ｌ夜状トナー１８はローラ１２と覆い
手段１４との間の４個の開口３６ｔｌ−ゆっくりと押し
上げられる。）憂い手段１・１の隣接する、内側の間？
オーバフローする液体は前述のようＶＣ溜め２２により
集められる０覆い手段１４の外９ＩＩＩ’ｔオーバフロ
ーする液体は採集型５６により集められ（第４図とぶ５
図とを参照のこと）、そこから溜め（図示せず）へ排出
され、そこで補給されて、図示していないポンプを介し
て送りマニホルド２０へ戻される。集め手段、即ち溜め
２８の前述の滴下孔も液状トナー１８ｔ−捕集皿５６へ
排出することに注目すべきである。

前述のバイアスはワイヤ５２により覆い手段、ローラお
よび溜め２２へ供給される。液中に捕捉されたトーニン
グ粒体は次いで、このバイアスによりつくられる′ｔＩ
界により励振される。トーニング粒体のチャージ処理さ
れつつある像のタイプ、および電界の方向とによって、
粒体はローラ１２の表面３０に付着できる。ローラ１２
の表面３０にトナー粒体が堆積すると電界に悪影響を与
える。

この問題を排除するために、各ローラ１２と関連してワ
イパプレード２６が用いられてローラの表面からトナー
の堆積を除去する。ワイパプレード２６は第２図、第３
図および渠５図に示されている。谷ワイパブレード２６
はポリウレタンの縁部５９がガラス繊維の裏打ち６１に
成形されており、該裏打ちはローラ１２の長さにわたっ
て設けられたシャフト６０に取付けられている。ワイパ
プレード２６はリンク組立体６２によってローラ１２と
係合したり、外れたり選択的に運動でき、前記リンク組
立体はシャフト６０に接続され、かつ第６図に示すエア
ピストン６４により作動する。ローラに対してワイパプ
レード２６が作用することによって、ローラの表面から
堆積されたトナー粒体を除去し、それらをトナー金拡散
した液体Ｖこ再度混合せしめる。

静電済像を担持する、光伝導性の記録部材６６カフレー
ト７０上に下向きに向けられ、かつチャージされ、露出
された後、像は現像ができる状態となる。記録部材６６
を保持したプレートは次いで（第３図において矢印の方
向に）現像装置１゜を横切って運動する。プレート７０
は固定軌道（図示せず）に沿って運動する車輪によって
支持され、記録部材６６の潜像？担持した面を、通常「
トーニングギャップ」と称される約１．２７ミリ（０，
０５インチ）の、現像装置１０上方の一定距離において
保持する。ローラ１２の頂部分は前記プレートの速度の
約１．５倍の接線速度で、前記プレートと同じ方向に運
動する。プレートと同じ方向にローラを回転させること
は、ローラの表面に付着している可能比のあるトナー粒
体をワイパプレードの作用にエリ、除去するので僅かな
がら利点がある。前記ワイパプレードの作用ｌこよりロ
ーラの新しくされた面を記録部材上の潜像に提供するこ
とｖｃなる。

第３図に最もよく示されているようＶＣ１上昇したトナ
ーメニスカス２４と潜像の全体領域が接触する現像ゾー
ンは例えば溜め２２のような集め手段１に組込むことに
より著しく増加することが認められる。その結果、現像
ゾーン内にはより多くのトナーが介在することになり、
その１こめトナーを過剰に必ワとするパターンが潜像に
介在する結果トナーが現像ゾーン内で局部的に消耗しつ
る可能比を低下させる。

ｆ）発明の効果 本発明による装置から多数の利点が得られる。

例えば２個のより小型のローラを用いることは従来技術
に示された形式の大きい直径の１個のローラを用いるよ
り望ましい。対応する電界をつくるためには、大径のロ
ーラは小径ローラの少なく°とも４倍の大きさでなけれ
ばならず、そのためはるかに多くの無駄な空間が発生す
る。溜めにより並置関係で接続される２個の覆い手段構
造を用いることにより、大径ローラに伴う無駄な空間を
発生させることな（大径ローラと同じ処理長さを提供す
る。また、本発明すこおいて提供される４１い手段構造
により、濃度のより少ない拡散液を用いて現像処理を行
うことができ、このため現像された像のバック密度を向
上させることができる。

各種の濃度を有するトナーを用いて現像したところ、よ
り濃度の低いトナー全円いると、現像時間の増加と優れ
た像との間を相殺することを示した０ より濃度の低いトナーを用いて現像した像はよりきれい
なバック即ち、１−−＝７グされた像のＤｍｉｎ領域を
有する。さらＶこ、濃度のより低いトナーは像の細かい
細部を、密度をより太きクシ、縁部をシャープＶこして
現像することができる。このようＶこして、濃度のより
低いトナーが用いられると現像された像の解像性はより
高度で、コントラストがより良好となる。より濃度の低
いトナー金円いることＶこ係る別の利点は、現像電極、
ならびりこその他配管部分における化学薬品の堆積上低
下させることにより定期保守を著しく減少させることで
ある。

濃度のより低いトナー金円いると多くの利点があること
は明らかである。しかしながら、濃度のより低いトナー
を、従来技術による現像ヘッドで用いると、現像時間即
ち滞留時間がより長くなるが、不発明では現像ヘッドの
効率が向上することにより、濃度のより低いトナーを使
用して、しかも目標とする密度を達成することができる
。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による電子写真現像製雪の斜視図、 ４２図は液状トナー全入れた、不発明による現像装置の
断面図、 第３図は液状トナーを入れ、かつ記録部材を処理しつつ
ある作動状態で示す現像装置の断面図、４４図は現像装
置の内部゛部材を詳細Ｖこ示午、現像装置の第１の端部
から視た破断斜視図、第５図は現像装置の内部部材を詳
細に示す、現像装置の第２の端部から視た分解斜視図、
および第６図は第２図、第３図および第５図に示すワイ
パブレードを現像ローラに対して作動させるために用い
るエアビスＩ−，７とリンク装置との斜視図である。 図において、 １２−・・円筒形ローラ　　１４・・・禎〜・手段１６
・・・液状トナー　　　２０・・・マニホルド２２・・
・溜メ２４・・・メニスカス ２６・・・ワイパプレード　　３４・・・テーパ状空間
６６°°°光伝導性フイルム　６３・・・分離ネガ６６
・・・光伝導比記録部材　７ｏ・・・プレート図面の洋
式：（内容に変更なし） ＦＩＧ、　２ ＦＩＧ、３ 手続補正書（方式） 昭和６２年　６月ケ日 昭和６１年特許願第２８３０４０号 ２゜発明の名称 液体トーニング装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　出　願　人 住所 名　称　　（７０７）イーストマン・コダック・カンパ
ニー４、代理人 住　所　　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手
町ビル　２０６号室 電話２７０−６６４１〜６６４６ ５、補正命令の日付　　昭和６２年　５月２６日　（発
送日）６、補正の対象 図面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕電子写真記録担持部材の表面に液状トナーを付与
   する現像装置において、 一対の平行で回転可能の円筒形ローラ（１２）と、前記
   ローラ（１２）を囲み、各ローラとの間で空間を形成す
   るよう装着された覆い手段（１４）であつて、それぞれ
   ローラの周囲の一部分が記録担持部材に液体を付与する
   作動関係となるようそこを貫通して突出する開口を有す
   る覆い手段（１４）と、前記覆い手段に関連し各ローラ
   の周りの空間へ、かつ各ローラの前記一部分上へ液体ト
   ナーを受入れて前記ローラと前記記録担持部材との間で
   トナーのメニスカス（２４）形状する液体トナー受取り
   手段と、 前記覆い手段（１４）の間を延び前記ローラのメニスカ
   スからオーバフローした液体トナー（１８）を集め、集
   められたトナーを記録担持部材（６６）との接触関係で
   支持することによつて前記トナー集め手段と記録担持部
   材との間でトナー（１８）の別のメニスカス（２４）を
   提供して、担持部材の現像性を向上させるトナー集め手
   段と、を含む現像装置。 （２）特許請求の範囲第１項に記載の装置において、前
   記ローラ（１２）と、覆い手段（１４）と、および集め
   手段（２２）とに同じバイアス電位差を付与する手段を
   さらに含む現像装置。 （３）特許請求の範囲第１項に記載の装置において、各
   ローラ（１２）と各覆い手段（１４）との間でテーパ状
   の空間（３４）をさらに含む現像装置。 （４）特許請求の範囲第１項に記載の装置において、ロ
   ーラから堆積物を除去するために各ローラ（１２）の表
   面（３０）に作用する装置（２６）をさらに含む現像装
   置。